구글, 양자컴퓨터 개발 박차

AI 연산이 증폭되면서 양자컴퓨터 도입에 따른 처리능력 가속화 경쟁이 치열해지는 가운데 구글이 10년 이내에 상업용 양자컴퓨터 개발을 위해 전문 캠퍼스를 구축하기로 결정했다. 

구글은 18일(현지시간) 연례 I/O 개발자 행사에서 "구글 양자 AI 캠퍼스는 미국 캘리포니아 주 산타바바라 소재"라며 "구글 최초의 양자 컴퓨팅 연구소는 이미 수십 명의 연구원과 엔지니어를 고용하고 있다. 몇몇 초기 연구원들이 이미 그곳에서 일하고 있다“고 밝혔다. 

경영진은 퀀텀 AI를 전담하는 미국 캘리포니아 주 산타바바라 소재 구글의 새 캠퍼스도 공개했다. 이 캠퍼스에는 구글의 첫 양자 데이터 센터와 하드웨어 연구실, 구글의 자체 양자 프로세서 칩 제조 시설이 있다.

구글 리서치앤헬스 수석 부사장인 제프 딘은 구글의 검색, 광고, AI와 같은 구글의 가장 중요한 기술 중 일부를 구축하는 데 도움을 준 "구글의 새로운 양자 컴퓨팅 센터에서 가장 중요한 일은 큐비트라고 불리는 근본적인 데이터 처리 요소들을 더 신뢰할 수 있게 만드는 것"이라고 말했다. 

양자 컴퓨팅은 고전 역학이 아닌 양자 역학 규칙에 의해 다뤄지는 차세대 컴퓨터 아키텍처를 말한다. 고전적인 컴퓨터는 정보를 0,1의 신호를 기반으로 하나의 명령을 내리는 비트(bit)체계인 반면, 양자컴퓨터는 0,1을 동시에 나타낼 수 있는 큐비트 체계다. 양자 컴퓨팅은 일반 비트 대신 큐비트 또는 양자 비트로 작동하며 처리할 수 있는 정보의 양을 기하급수적으로 늘려 훨씬 빠른 처리 속도에 도달할 수 있다. 

전문가들은 양자 컴퓨팅이 의료, 경제, 암호화, 인공지능, 지속가능성, 에너지 등 여러 산업에서 획기적인 발전을 이룰 것으로 전망하고 있다. 구글에 따르면 이 추가 처리 능력은 분자와 자연의 정확한 시뮬레이션에 도움이 될 것이며, 이는 기업이 탄소 효율이 더 높은 비료 개발이나 에너지 효율적인 배터리 설계 혹은 더 많은 표적 의약품을 개발할 수 있도록 하는데 도움이 된다. 

몇몇 거대 기술 기업들과 스타트업들이 양자 컴퓨터를 추구하고 있지만, 아직은 그들의 잠재력을 입증하지 못한 값비싼 연구 프로젝트들로 남아 있는 것이 현실이다. 

구글의 모회사 알파벳의 CEO인 순다르 피차이는 구글 I/O 기조연설에서 "우리는 언젠가 오류가 수정된 양자 컴퓨터를 만들기를 희망한다"고 말했다.

구글은 개발자 컨퍼런스에서 양자우월주의를 달성했다고 말했음에도 불구하고 유용한 양자컴퓨터를 구축하려면 아직 한참 더 가야 한다고 말했다. 특히 현재의 양자 컴퓨터는 100 큐비트 이하로 만들어졌고 구글은 무려 100만 큐빗의 양자 컴퓨터를 만드는 것을 목표로 하고 있기 때문이다. 이 작업은 다단계 프로세스에서 수행되며, 그 중 첫 번째는 큐비트에 의해 발생한 오류를 최소화하는 것이다. 그런 다음 1000개의 물리적 큐비트를 조합하여 하나의 논리적 큐비트를 만들어 양자 트랜지스터를 위한 토대를 마련할 것이다.

구글의 퀀텀 AI 프로그램 과학자인 하트무트 네븐은 ”목표 달성 방법에 대한 로드맵은 물론 모든 중요한 구성 요소를 갖추고 있다“고 말하면서 양자컴퓨팅의 도전 여정에 대해 긍정적인 의견을 피력했다. 

한편, 구글만이 양자 컴퓨팅 경쟁에 뛰어든 것은 아니다. 주요 경쟁 업체 중의 하나인 IBM은 의료와 제약 산업에서 혁신을 추진하기 위해 10년 동안 지속된 파트너십의 일환으로 올해 미국 클리블랜드 클리닉에 첫 상용 양자 컴퓨터를 설치할 계획이라고 밝혔다.